JP2016156865A - 光回路基板の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】電子部品が安定的に作動する光回路基板の製造方法を提供する。
【解決手段】積層された複数の絶縁層１２ａ、１２ｂ間に配線導体１４ａを有する配線基板の上主面に、下部クラッド層１６ａおよび上部クラッド層１６ｃ間にコア１６ｂを挟持して成る光導波路１６を上主面に沿って延在するように配設し、コア１６ｂを光導波路１６の斜め上方から照射されるレーザで分断して延在方向に直角かつ上主面に対して所定の角度を有する断面から成る反射面Ｍをコア１６ｂの一部に形成する光回路基板の製造方法であって、レーザの照射軸と配線導体１４ａよりも上側の絶縁層１２ｂ上面とが交わる領域にレーザが絶縁層１２ｂの上面よりも下側に到達するのを防止する金属層Ｓを形成しておく。
【選択図】図２

Description

本発明は、光信号の方向変換を行う反射面を有する光回路基板の製造方法に関するものである。
図３に、従来の光回路基板Ｂの一例を示す。
従来の光回路基板Ｂは、図３に示すように、配線基板２０と、光導波路形成部２１と、を備えている。
配線基板２０は、下層の絶縁層２２ａと上層の絶縁層２２ｂとを備えている。各絶縁層２２ａ、２２ｂには、接続孔２３が形成されている。下層の絶縁層２２ａ上面および接続孔２３内には、下層の配線導体２４ａが形成されている。上層の絶縁層２２ｂ上面および接続孔２３内には、上層の配線導体２４ｂが形成されている。さらに、下層の絶縁層２２ａの下面には、外部接続パッド２５が形成されている。
光導波路形成部２１は、配線基板２０上に形成されている。光導波路形成部２１には、光導波路２６および電子部品接続パッド２７が形成されている。
光導波路２６は、下部クラッド層２６ａとコア２６ｂと上部クラッド層２６ｃとにより形成されている。光導波路２６には、光信号が伝送される。
電子部品接続パッド２７は、上部クラッド層２６ｃの上面に形成されている。電子部品接続パッド２７には、図示しない電子部品が実装される。この電子部品と光導波路２６との間で光信号の授受が行われる。
さらに光導波路形成部２１には、光導波路形成部２１を貫通するように接続孔２８が形成されている。接続孔２８内には、接続導体２８ａが被着されている。この接続導体２８ａを介して電子部品接続パッド２７と上層の配線導体２４ｂとが接続されている。
光導波路形成部２１を構成する下部クラッド層２６ａと上部クラッド層２６ｃは、ベタ状の絶縁層である。コア２６ｂは、断面が四角の細い帯状である。下部クラッド層２６ａおよび上部クラッド層２６ｃは、コア２６ｂの表面に密着してコア２６ｂを取り囲んでいる。
さらに、コア２６ｂは、その一端に反射面Ｍを有している。反射面Ｍは、コア２６ｂの延在方向に直角かつ上主面に対して所定の角度を有する断面から成る。この反射面Ｍを介して、光導波路２６と電子部品との間で光信号の授受が行われる。
次に、従来の光回路基板の製造方法の一例について、図４（ａ）〜（ｉ）に示す要部拡大図を基にして説明する。なお、図３と同様の個所には同様の符号を付して説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、上面に下層の配線導体２４ａが被着されているとともに、下面に外部接続パッド２５が被着された下層の絶縁層２２ａを準備する。
次に、図４（ｂ）に示すように、下層の絶縁層２２ａの上面に上層の絶縁層２２ｂを積層するとともに、下層の配線導体２４ａを底面とする接続孔２３を形成する。
次に、図４（ｃ）に示すように、上層の絶縁層２２ｂの上面および接続孔２３内に上層の配線導体２４ｂを被着させることで配線基板２０を形成する。
次に、図４（ｄ）に示すように、配線基板２０の上面に下部クラッド層２６ａを形成する。
次に、図４（ｅ）に示すように、下部クラッド層２６ａの上面にコア２６ｂを形成する。
次に、図４（ｆ）に示すように、コア２６ｂの上面に上部クラッド層２６ｃを形成することで光導波路２６を形成する。
次に、図４（ｇ）に示すように、光導波路２６に上層の配線導体２４ｂの一部を底面として露出する接続孔２８を形成する。
次に、図４（ｈ）に示すように、接続孔２８内に接続導体２８ａを被着するとともに、上部クラッド層２６ｃの上面に電子部品接続パッド２７を形成する。
最後に、図４（ｉ）に示すように、光導波路２６の斜め上方からレーザを照射してコア２６ｂを分断し、コア２６ｂの延在方向に直角かつ配線基板２０の上主面に対して所定の角度を有する断面から成る反射面Ｍを形成することで図３に示すような従来の光回路基板Ｂが形成される。
ところで、近年、携帯型の通信機器や音楽プレーヤーに代表される電子機器の小型化や高機能化が進むにつれて、これらの電子機器に搭載される光回路基板も小型化や高機能化が求められている。このため、光回路基板を構成する配線基板の配線導体については、微細な配線導体が高密度で形成されるようになっている。
しかしながら、従来の光回路基板Ｂの製造方法によって反射面Ｍを形成するときには、斜め上方から照射されたレーザが上層の絶縁層２２ｂを貫通して、高密度に形成された微細な下層の配線導体２４ａに到達し損傷を与えてしまう場合がある。その結果、下層の配線導体２４ａに電気信号が伝播しにくくなり電子部品が安定的に作動しないという問題がある。
特開２００６−３３００６６号公報
本発明は、反射面を形成するときのレーザが配線基板に形成された配線導体に到達することを防止する金属層を形成しておくことで配線導体の損傷を防ぎ、もって電子部品が安定的に作動する光回路基板の製造方法を提供することを課題とする。
本発明における光回路基板の製造方法は、積層された複数の絶縁層間に配線導体を有する配線基板の上主面に、下部クラッド層および上部クラッド層間にコアを挟持して成る光導波路を上主面に沿って延在するように配設し、コアを光導波路の斜め上方から照射されるレーザで分断して延在方向に直角かつ上主面に対して所定の角度を有する断面から成る反射面をコアの一部に形成する光回路基板の製造方法であって、レーザの照射軸と配線導体よりも上側の絶縁層上面とが交わる領域にレーザが配線導体よりも上側の絶縁層上面よりも下側に到達するのを防止する金属層を形成しておくことを特徴とするものである。
本発明の光回路基板の製造方法によれば、光導波路の斜め上方からレーザを照射してコアを分断するときに、レーザの照射軸と配線導体よりも上側の絶縁層上面とが交わる領域に金属層を形成しておくことにより、レーザが配線導体よりも上側の絶縁層上面よりも下側に到達するのを防止する。これにより、配線導体がレーザによって損傷を受けることを回避することができるため、配線導体に電気信号を安定的に伝播させて、電子部品を安定的に作動させることが可能な光回路基板の製造方法を提供することができる。
図１は、本発明の製造方法により形成される光回路基板の実施形態の一例を示す概略断面図である。 図２（ａ）〜（ｉ）は、本発明の光回路基板の製造方法の工程毎の実施形態の一例を示す要部拡大断面図である。 図３は、従来の製造方法により形成される光回路基板の実施形態の一例を示す概略断面図である。 図４（ａ）〜（ｉ）は、従来の光回路基板の製造方法の工程毎の実施形態の一例を示す要部拡大断面図である。
まず、本発明の製造方法によって形成される光回路基板の実施形態の一例を図１を基にして詳細に説明する。
図１に示すように、本発明の製造方法によって形成される光回路基板Ａは、配線基板１０と、光導波路形成部１１とを備えている。
配線基板１０は、下層の絶縁層１２ａと上層の絶縁層１２ｂとを備えている。両絶縁層１２ａ、１２ｂには、接続孔１３が形成されている。下層の絶縁層１２ａ上面および接続孔１３内には、下層の配線導体１４ａが形成されている。上層の絶縁層１２ｂ上面および接続孔１３内には、上層の配線導体１４ｂが形成されている。さらに、上層の絶縁層１２ｂ上面にはレーザ遮断用の金属層Ｓが形成されている。また、下層の絶縁層１２ａの下面には、外部接続パッド１５が形成されている。
光導波路形成部１１は、配線基板１０の上主面に形成されている。光導波路形成部１１には、光導波路１６および電子部品接続パッド１７が形成されている。
光導波路１６は、下部クラッド層１６ａとコア１６ｂと上部クラッド層１６ｃとにより形成されている。光導波路１６は、配線基板１０の上主面に沿って延在するように形成されている。光導波路１６には、光信号が伝送される。
電子部品接続パッド１７は、上部クラッド層１６ｃの上面に形成されている。電子部品接続パッド１７には、図示しない電子部品が実装される。この電子部品と光導波路１６との間で光信号の授受が行われる。
さらに光導波路形成部１１には、光導波路形成部１１を貫通するように接続孔１８が形成されている。接続孔１８内には、接続導体１８ａが被着されている。この接続導体１８ａを介して電子部品接続パッド１７と上層の配線導体１４ｂとが接続されている。
光導波路形成部１１を構成する下部クラッド層１６ａと上部クラッド層１６ｃは、ベタ状の絶縁層である。コア１６ｂは、断面が四角の細い帯状である。下部クラッド層１６ａおよび上部クラッド層１６ｃは、コア１６ｂの表面に密着してコア１６ｂを取り囲んでいる。
さらに、コア１６ｂは、その一端に反射面Ｍを有している。反射面Ｍは、コア１６ｂの延在方向に直角かつ上主面に対して所定の角度を有する断面から成る。この反射面Ｍを介して、光導波路１６と電子部品との間で光信号の授受が行われる。
次に、本発明の光回路基板の製造方法の一例について、図２（ａ）〜（ｉ）を基にして詳細に説明する。また、図１と同様の個所には同様の符号を付して説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、上面に下層の配線導体１４ａが被着されているとともに、下面に外部接続パッド１５が被着された下層の絶縁層１２ａを準備する。
下層の絶縁層１２ａは、例えばガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等を含浸させて熱硬化することにより形成される。下層の配線導体１４ａおよび外部接続パッド１５は、例えば周知のめっき法により銅等の良導電性金属により形成される。
次に、図２（ｂ）に示すように、下層の絶縁層１２ａの上面に上層の絶縁層１２ｂを積層するとともに、下層の配線導体１４ａを底面として露出する接続孔１３を形成する。
上層の絶縁層１２ｂは、例えばビスマレイミドトリアジン樹脂やポリイミド樹脂等から成る絶縁シートを真空状態で下層の絶縁層１２ａの上面に被着させた後で熱硬化することで形成される。
また、接続孔１３は、例えばレーザ加工により形成される。
次に、図２（ｃ）に示すように、上層の絶縁層１２ｂの上面および接続孔１３内に上層の配線導体１４ｂを被着するとともに、後述する反射面Ｍを形成するためのレーザの照射軸と上層の絶縁層１２ｂの上面とが交わる領域にレーザ遮断用の金属層Ｓを被着させることで配線基板１０を形成する。
上層の配線導体１４ｂおよび金属層Ｓは、例えば周知のめっき法により銅等の良導電性金属により形成される。金属層Ｓの厚みは、およそ１０〜１５μｍ程度であることが好ましい。１０μｍよりも薄いとレーザの遮断が不完全になる場合がある。また、１５μｍよりも厚いと光導波路１６の薄型化が困難になる場合がある。
次に、図２（ｄ）に示すように、配線基板１０の上面に下部クラッド層１６ａを形成する。
下部クラッド層１６ａは、例えばエポキシ樹脂やポリイミド樹脂から成る感光性シートを、真空状態で配線基板１０上に被着して露光および現像により所定の形状にした後、熱硬化することで形成される。下部クラッド層１６ａの厚みは、およそ１０〜２０μｍ程度である。
次に、図２（ｅ）に示すように、下部クラッド層１６ａの上面にコア１６ｂを形成する。
コア１６ｂは、例えばエポキシ樹脂やポリイミド樹脂から成る感光性シートを、真空状態で下部クラッド層１６ａ上に被着して露光および現像により帯状に形成した後、熱硬化することで形成される。コア１６ｂ形成用の感光性シートを形成する樹脂の屈折率は、下部および上部クラッド層１６ａ、１６ｃ形成用の感光性シートを形成する樹脂の屈折率よりも大きいものを用いる。コア１６ｂの厚みは、およそ３０〜４０μｍ程度である。
次に、図２（ｆ）に示すように、コア１６ｂの上面に上部クラッド層１６ｃを形成することで光導波路１６を形成する。
上部クラッド層１６ｃは、例えばエポキシ樹脂やポリイミド樹脂から成る感光性シートを、真空状態で下部クラッド層１６ａおよびコア１６ｂを被覆するように被着して露光および現像した後、熱硬化することで形成される。上部クラッド層１６ｃの厚みは、およそ１０〜２０μｍ程度である。
次に、図２（ｇ）に示すように、光導波路１６に上層の配線導体１４ｂの一部を底面として露出する接続孔１８を形成する。
接続孔１８は、例えばレーザ加工により上層の配線導体１４ｂを底面として形成される。
次に、図２（ｈ）に示すように、接続孔１８内に接続導体１８ａを被着するとともに、上部クラッド層１６ｃの上面に電子部品接続パッド１７を形成する。
接続導体１８ａおよび電子部品接続パッド１７は、例えば周知のめっき法により銅等の良導電性金属により形成される。
最後に、図２（ｉ）に示すように、光導波路１６の斜め上方からレーザを照射してコア１６ｂを分断してコア１６ｂの延在方向に直角かつ配線基板１０の上主面に対して所定の角度を有する断面から成る反射面Ｍを形成する。そして、レーザにより分断された光導波路１６の分断面をブラスト等で表面処理をすることで図１に示すような光回路基板Ａが形成される。
このとき、本発明の光回路基板の製造方法によれば、反射面Ｍを形成するためのレーザの照射軸と上層の絶縁層１２ｂの上面とが交わる領域にレーザ遮断用の金属層Ｓが形成されていることから、反射面Ｍを形成するときに照射されたレーザは、コア１６ｂを分断した後、レーザ遮断用の金属層Ｓにより金属層Ｓよりも下側に到達することが阻止される。これにより、レーザにより下層の配線導体１４ａが損傷を受けることを回避することができるため、下層の配線導体１４ａに電気信号を安定的に伝播させて電子部品を安定的に作動させることが可能な光回路基板の製造方法を提供することができる。
なお、本発明は、上述の実施形態の一例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。例えば、本例では金属層Ｓは銅から形成される場合を示したが、チタンやニッケル、あるいはクロムといった金属、もしくはこれらの合金層から形成しても構わない。
１０ 配線基板
１６ 光導波路
１６ａ 下部クラッド層
１６ｂ コア
１６ｃ 上部クラッド層
１２ａ （下層の）絶縁層
１２ｂ （上層の）絶縁層
１４ａ （下層の）配線導体
１４ｂ （上層の）配線導体
Ａ 光回路基板
Ｍ 反射面
Ｓ 金属層

Claims (1)

  1. 積層された複数の絶縁層間に配線導体を有する配線基板の上主面に、下部クラッド層および上部クラッド層間にコアを挟持して成る光導波路を前記上主面に沿って延在するように配設し、前記コアを前記光導波路の斜め上方から照射されるレーザで分断して前記延在方向に直角かつ前記上主面に対して所定の角度を有する断面から成る反射面を前記コアの一部に形成する光回路基板の製造方法であって、前記レーザの照射軸と前記配線導体よりも上側の前記絶縁層上面とが交わる領域に前記レーザが前記上面よりも下側に到達するのを防止する金属層を形成しておくことを特徴とする光回路基板の製造方法。
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